稀土镁对高铬铸铁变质效果的研究

为了研究RE—Mg对Cr15Mo3高铬铸铁铸态及热处理态组织、冲击韧性、硬度、耐磨性等性能的影响规律,提出RE—Mg变质处理工艺的改进方案,通过对比实验的方法,验证了改进方案的可行性．结果表明：铸态未变质的高铬铸铁组织中,奥氏体含量大,碳化物呈粗大网状分布,基体被撕裂;变质后碳化物的网断裂,变细成为鱼骨状,对基体的割裂作用大大减小,基体的连续程度增加．RE—Mg变质处理可使Cr15Mo3高铬铸铁的硬度、冲击韧性、耐磨性都得到提高．本实验条件下,当变质剂加入量WRE-Mg=1．5％时变质效果最好,材料的综合性能最佳．     

添加铬合金化和复合变质处理对白口铸铁组织性能的影响

在熔炼过程中通过对熔体进行复合变质处理，制备普通白口铸铁和含铬白口铸铁试样及其在相同铸造条件下的变质试样；对试样进行金相显微组织观察、碳化物定量分析和宏观硬度测量，研究添加铬合金化和复合变质处理对普通白口铸铁碳化物类型、形态、分布和性能的影响。研究结果表明，铸铁铬含量较低时，碳化物类型为（Fe，Cr）3C或（Fe，Cr）3C＋（Cr,Fe）7C3，呈粗大网状结构：经复合变质处理后，碳化物变得孤立、分散，网状结构被消除；随着铬含量增加，碳化物全部转变为（Cr,Fe），C3，共晶团中碳化物呈菊花状分布，并在共晶团心部附近出现近似六方形的块状（Cr,Fe）7C3碳化物；经复合变质处理后，共晶碳化物变的细小分散、分布均匀，菊花状形态消失，但六方形（Cr，Fe）7C，碳化物仍然存在；白口铸铁经复合变质处理后，其洛氏（HRC）硬度比变质前有明显提高。     

硼对Cr20白口铸铁组织和性能的影响

从减少Mo,Ni等贵重金属含量、降低生产成本和提高耐磨性的角度出发,对KmTBCr20Mo进行以硼替代部分Mo,Ni的试验,研究硼对Cr20白口铸铁组织及性能的影响.试验结果表明：硼显著提高了试样的铸态硬度,对热处理态硬度影响不大;硼的质量分数在0.1%~0.7%间变化时,随着硼含量的增加,试样的组织由亚共晶态向过共晶态过渡,试样的冲击韧性下降,耐磨性在硼的质量分数为0.32%时相对较好.     

Cr3C2颗粒增强型堆焊合金组织与性能分析

对加入Cr3C2的药芯焊丝制备的Cr3C2增强型堆焊合金组织和性能进行了分析。添加Cr3C2的自保护药芯焊丝堆焊工艺性能良好,堆焊表面少飞溅,无裂纹气孔。通过对比实验研究发现,加入Cr3C2的药芯焊丝制备的Cr3C2增强型堆焊合金组织细小,高温冲击韧性明显优于WC颗粒增强型药芯焊丝,合金组织中既有颗粒增强型药芯焊丝堆焊产生的颗粒增强相,又有高铬铸铁型药芯焊丝堆焊产生的高硬度初生碳化物,双重强化机制使堆焊层显微硬度达到含Nb高铬铸铁堆焊层的水平,平均硬度60 HRC以上。     

激光熔覆钴基合金和Cr3C2/Co涂层的组织性能

运用5 kWCO2连续激光器在低碳钢表面激光熔覆Cr3C2／Co涂层．研究了其组织、结构、显微硬度及滑动磨损性能，并用激光熔覆钴基合金涂层(Co50)进行了对比试验。结果表明，Co50涂层的显微组织是以亚共晶方式结晶的枝晶组织,Cr3C2／Co涂层组织为未熔Cr3C2颗粒、长杆状、多边形块状Cr的碳化物及其间的细小的枝晶和共晶组织。Co50涂层的主要组成相是．γ-Co及(Cr，Fe)7C3，Cr3C2／Co涂层的主要组成相为．γ-Co，Cr7C3．Cr23C6和Cr3C2等。激光熔覆Cr3C2／Co涂层比Co50涂层具有更高的硬度和耐磨性。     

高铬铸铁的正火组织与性能研究

研究正火温度对新型高铬铸铁组织、硬度(HRC)及冲击韧性的影响。实验结果表明高铬铸铁在800~950℃正火时,其组织由珠光体+少量铁素体+网状共晶碳化物组成;在1 000~1 050℃正火时,碳化物溶解析出,珠光体球化,得到铁素体基体上分布的粒状碳化物+共晶碳化物+少量珠光体,硬度略有降低;在1 100~1 150℃正火时,共晶碳化物溶解得更多,冷却过程中奥氏体中析出弥散碳化物,冷却后得到马氏体(过饱和铁素体)基体上弥散碳化物+共晶碳化物,硬度明显升高,并在1 150℃时硬度达到最大值,在800~1 150℃正火加热温度范围内,冲击韧性在4.2~4.7 Jcm2之间波动,总体变化不大。     

氮对铬白口铸铁组织和性能的影响

了氮对含铬０．５－１５％白口铁组织和性能的影响，试验结果表明，向铁水中增氮能改善碳化物形态与分布，在低铬白口铸铁中，加氮能促使其共晶碳化物断网；在闹铬白口铸铁咖氮能促进其共晶碳化物由长条状向转告愉状转变在中铬白口铁中，加氮能促使其共晶碳化物由断网状分布向蠕虫状和团块状分布转化，且加氮还能强化铬白口铸铁基体，提高其冲击韧性和硬度，其韧性增幅最高可达５Ｊ／ｃｍ＾２以上，从加氮对铬白口铁的强韧化效果来看     

RE对高铬铸铁变质效果的研究

采用对比试验的方法，考察了RE对Cr18W2高铬铸铁组织和性能的影响规律．金相观察表明：铸态未变质的高铬铸铁组织中，奥氏体含量多，碳化物呈粗大板条状分布，晶粒比较粗大；变质后残余奥氏体量明显减少，初生奥氏体显著细化，碳化物由粗大板条状向细板条状、菊花状转变．性能检测结果表明：RE变质处理可同时提高Cr18W2高铬铸铁的硬度、耐磨性和冲击韧度．本实验条件下，加入质量分数为0．6％RE时，变质效果最好，材料的综合性能最佳．     

硼对铬系白口铸铁组织与性能的影响

本文研究了硼对铬系白口铸铁组织中碳化物形貌及其力学性能的影响。结果表明,加入适量的硼后,在亚共晶低铬白口铁中,能使连续网状的莱氏体型共晶碳化物转变为孤立的块状;在亚共晶高铬白口铁中,使共晶碳化物分布均匀;在过共晶高铬白口铁中,可使初生碳化物由粗大的六角形转变为细小、圆整的团状,力学性能亦有较大幅度的提高。测试还表明,硼有使铬系白口铁共晶转变开始温度下降的倾向。     

Cr26高铬铸铁真空钎焊接头焊缝组织分析

渣浆泵过流部件通常采用Cr26高铬铸铁制成,因工作时浆料的腐蚀和冲刷易导致过早失效。为了修复失效的渣浆泵过流部件,采用Ni-Cr-B-Si钎料,在1 040℃保温5min,对Cr26高铬铸铁进行真空钎焊实验。利用金相显微镜、维氏显微硬度仪测试分析了Cr26高铬铸铁和钎料界面之间的微观组织、显微硬度。结果表明:Ni-Cr合金与高铬铸铁界面处发生冶金结合,界面处Ni、Fe发生互扩散,并形成了γ-Ni固溶体,焊缝中有分布不均匀的Cr7C3生成。     

热处理对高铬铸铁磨损特性的影响

高铬铸铁具有优良的耐磨性,主要是由于其基体为马氏体组织,碳化物类型为六方晶系的（Ｆｅ,Ｃｒ）７Ｃ３,碳化物呈六角棒状、针状、条状分布,显著地改善了材质的力学性能．煤粉对管道的磨损,属于软磨粒低应力的磨料磨损,这种高铬铸铁用于此工况下能发挥出其优良的性能．经金属Ｘ射线分析证明碳化物是（Ｆｅ,Ｃｒ）７Ｃ３,通过透射电镜分析,发现其基体组织为奥氏体、板条（位错）马氏体与孪晶马氏体．用电子探针对金相组织中的黑色区进行了分析,发现此处贫铬而易被腐蚀．通过磨损试验证明高铬铸铁耐磨性好,成本低,与稀土高铬镍氮相比,成本降低６０％,与钨铬合金相比,成本降低７０％．     

Cr26高铬铸铁亚临界处理工艺在热磨机磨片的应用研究

实验采用亚临界处理方法对Cr26高铬铸铁组织转变及其力学性能进行了实验和应用研究.研究结果表明:该成分高铬铸铁经560℃+1 h亚临界热处理后,金相组织主要由共晶体、Cr7C3碳化物、先共晶奥氏体和部分马氏体组成;硬度由铸态时HRC 47～48提高至HRC 53-54,冲击功达6～8J/cm~2.几年来,该工艺由北京和吉林的两家造纸机械厂应用并取得良好的经济效益.     

高铬铸铁复合变质剂的研究

通过实验室和生产条件下的试验,研制出一种适用于高铬白口铁的含Ｚｎ,Ｍｇ等元素的多元复合变质剂———Ｚｎ变质剂．采用Ｚｎ变质剂处理的高铬白口铸铁,初生奥氏体细小,碳化物孤立、圆钝,材料的冲击性αＫ≥８Ｊ／ｃｍ２,ＨＲｃ≥６０,其效果相当或优于ＶＴｉ变质剂,悬殊成本低廉．采用ＳＥＭ,ＥＤＡＸ和ＥＰＡ等手段对Ｚｎ变质剂的变质作用进行了分析．     

中速磨煤机高铬铸铁易磨损件的研究与试制

在对进口磨辊进行失效分析的基础上，研究了Ｃｒ２０系列高铬铸铁的化学成分，Ｃｒ／Ｃ，热处理工艺，，Ａｒ％、ＣＶＦ、机械性能等与耐磨性的关系，确定了用作中速磨煤机易磨损件的Ｃｒ２０系列高铬铸铁的最佳成分范围，硬度和金相组织，试验结果表明，其使用寿命已达到国际先进水平。     

Effect of vanadium and chromium on the microstructural features of V–Cr–Mn–Ni spheroidal carbide cast irons

The objective of this investigation is to study the influence of vanadium（5.0wt%–10.0wt%） and chromium（0–9.0wt%） on the microstructure and hardness of Cr-V-Mn-Ni white cast irons with spheroidal vanadium carbides. The alloys＇ microstructural features are presented and discussed with regard to the distribution of phase elements. The structural constituents of the alloys are spheroidal VC, proeutectoid cementite, ledeburite eutectic, rosette-shaped carbide eutectic（based on M7C3）, pearlite, martensite, and austenite. Their combinations and area fraction（AF） ratios are reported to be influenced by the alloys＇ chemical composition. Spheroidized VC particles are found to be sites for the nucleation of carbide eutectics. Cr and V are shown to substitute each other in the VC and M7C3 carbides, respectively. Chromium alloying leads to the formation of a eutectic（γ-Fe ＋ М7С3）, preventing the appearance of proeutectoid cementite in the structure. Vanadium and chromium are revealed to increase the total carbide fraction and the amount of austenite in the matrix. Cr is observed to play a key role in controlling the metallic matrix microstructure.     

新型高铬铸铁金相组织研究

通过不同的退火工艺对高铬铸铁进行处理,用金相显微镜和TEM观察不同热处理条件下的金相组织,并与高铬铸铁的铸态组织进行对比分析,以了解高铬铸铁的微观结构。实验结果表明,高铬铸铁经退火后沿晶界分布的共晶碳化物减少,基体中的碳化物增多,呈颗粒状均匀分布。     

Influences of copper on solidification structure and hardening behavior of high chromium cast irons

The influences of copper on microstructure and the hardening behavior of high chromium cast irons subjected to sub-critical treatment were investigated. The results show that the microstructure of the as-cast high chromium cast irons consists of retained austenite, martensite and M1C3 type eutectic carbide. When copper is added into high chromium cast irons, austenite and carbide contents are increased. The increased addition of copper content from 0% to 1.84% leads to the increase of austenite and carbide from 15.9% and 20. 0% to 61.0% and 35.5% , respectively. In the process of sub-critical treatment, the retained austenite in the matrix can be precipitated into secondary carbides and then transforms into martensite in cooling process, which causes the secondary hardening of the alloy under sub-critical treatment. High chromium cast irons containing copper in sub-critical treatment appear the second hardening curve peak due to the precipitation of copper from supersaturated matrix.